PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 12 (1º semestre · 2º dia · Grupo 2) da 2ª etapa da UFG 2014
Uma solução contendo água e cloreto de sódio foi inadvertidamente misturada a n-hexano e ciclohexano. Para separar essas quatro substâncias, foi realizada uma sequência de procedimentos (métodos de separação), que seguiram um ordenamento lógico, baseado nas propriedades físicas das substâncias citadas.
Considerando a tabela a seguir:
| Substância | Ponto de fusão (°C) | Ponto de ebulição (°C) | Densidade (g/mL) | Polaridade |
|---|---|---|---|---|
| \ce{H2O} | 0 | 100 | 1 | polar |
| \ce{C6H12} | 6,6 | 80,7 | 0,77 | apolar |
| \ce{C6H14} | -95,3 | 68,7 | 0,65 | apolar |
| \ce{NaCl} | 800,7 | 1465 | 2,17 | polar |
a) indique um método de separação capaz de separar as substâncias polares das apolares;
(1,0 ponto)
b) indique um método de separação capaz de separar as substâncias polares e outro método de separação capaz de separar as substâncias apolares.
(4,0 pontos)
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Resolução comentada
Resolução comentada
a) A mistura tem duas fases: a água com NaCl (solução aquosa, polar) e a mistura de hidrocarbonetos, o n-hexano e o ciclohexano (apolares). Substâncias polares e apolares não se misturam, então os dois grupos formam fases líquidas separadas. A fase apolar é menos densa (0{,}77 e 0{,}65\ \text{g/mL} contra 1\ \text{g/mL} da solução aquosa) e fica por cima.
O método indicado é a decantação, feita com funil de separação (funil de bromo): abre-se a torneira e escoa-se a fase inferior, aquosa, separando-a da fase superior, orgânica.
Resposta: decantação (com funil de separação).
b) Depois da decantação, há duas misturas a separar.
Substâncias polares (água e NaCl): o NaCl é um sólido iônico dissolvido na água. A água tem ponto de ebulição de 100\ \text{°C} e o NaCl, de 1465\ \text{°C}, então a água é volátil e o sal não. Por isso, uma destilação simples separa os dois: a água evapora, é condensada e recolhida, e o NaCl permanece no balão. Também serviria a evaporação, mas ela perde a água. A destilação a recupera.
Substâncias apolares (ciclohexano e n-hexano): os dois são líquidos miscíveis, formam uma solução homogênea e não podem ser separados por decantação. Seus pontos de ebulição são diferentes: 68{,}7\ \text{°C} para o n-hexano e 80{,}7\ \text{°C} para o ciclohexano. Usa-se a destilação fracionada, porque os pontos de ebulição são próximos (diferença de cerca de 12\ \text{°C}). O n-hexano, mais volátil, destila primeiro. O ciclohexano fica no balão e destila depois, em temperatura mais alta.
Resposta: destilação simples para água e NaCl; destilação fracionada para n-hexano e ciclohexano.
Assuntos: Separação de misturas, Polaridade e solubilidade.
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Fonte: UFG 2ª etapa 2014 · 1º semestre · 2º dia · Grupo 2. Prova oficial ↗